楊志剛,吳中明,劉志勇
(濱海縣環(huán)境保護(hù)局,江蘇 濱海 224500)
甲酰胺(分子式:HCONH2),外觀為無色透明油狀液體。它是化工合成中一個(gè)重要原料或中間體,在三唑系列的農(nóng)藥、醫(yī)藥生產(chǎn)中有著極其廣泛的用途和獨(dú)特作用[1],也是三氮唑合成中的重要生產(chǎn)原料[2],由于生產(chǎn)中引入甲酰胺,毒性較大,在其副產(chǎn)氨水中要加以控制,采用液相色譜法測(cè)定尚未見報(bào)道[3]。江蘇劍牌農(nóng)化分析研究中心通過大量的探索、研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)加大流動(dòng)相中的水相(0.01 mol/L磷酸二氫鉀水溶液)的比例,在195 nm波長(zhǎng)下可以準(zhǔn)確對(duì)甲酰胺的含量進(jìn)行檢測(cè),其他相關(guān)雜質(zhì)同時(shí)也能得到很好的分離,分析結(jié)果能滿足定量分析方法驗(yàn)證要求,適用于三氮唑合成生產(chǎn)過程中副產(chǎn)氨水中限量雜質(zhì)甲酰胺的質(zhì)量控制檢測(cè),反應(yīng)過程如下:
Agilent 1260液相色譜儀,配有二極管陣列檢測(cè)器和自動(dòng)進(jìn)樣器;Agilent 色譜工作站;METTLER XSE205電子天平;乙腈(色譜純);水為新蒸二次蒸餾水;甲酰胺標(biāo)樣(99.0%),江蘇劍牌實(shí)驗(yàn)室提純;三氮唑標(biāo)樣(99.0%),江蘇劍牌實(shí)驗(yàn)室提純;三氮唑合成副產(chǎn)氨水試樣,江蘇劍牌農(nóng)化股份有限公司提供。
色譜柱:Agilent ZORBAX SB-Aq 250 mm×4.6 mm,5 μm不銹鋼柱;流動(dòng)相:乙腈+0.01 mol/L磷酸二氫鉀水溶液(體積比2∶98);流速0.5 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)195 nm;進(jìn)樣體積:5.0 μL;柱溫:30 ℃;保留時(shí)間約6.6 min。
1.3.1 標(biāo)樣溶液的配制
準(zhǔn)確稱取甲酰胺標(biāo)樣0.02 g(精確至0.000 2 g)到100 mL量瓶中,加水至刻度,搖勻。移取1 mL到50 mL容量瓶中,加水定容到刻度線,混合均勻后備用。
1.3.2 試樣溶液的配制
用以上同一天平準(zhǔn)確稱取副產(chǎn)氨水試樣0.2 g(精確至0.000 2 g)到50 mL容量瓶中,用水定容,充分混合后過濾,把濾液作為試樣溶液。
1.3.3 進(jìn)樣測(cè)定
待儀器穩(wěn)定后,相鄰兩針標(biāo)準(zhǔn)溶液中色譜峰面積相對(duì)變化小于1.0%時(shí),進(jìn)樣分析。注意按照色譜分析進(jìn)樣要求,進(jìn)試樣前后均要進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)溶液。甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液以及副產(chǎn)氨水試樣溶液典型譜圖如圖1~2所示。
1.3.4 含量計(jì)算
副產(chǎn)氨水試樣中甲酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)X(%)按下列公式計(jì)算:
圖1 甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
圖2 副產(chǎn)氨水試樣色譜圖
公式中:A1—兩針標(biāo)準(zhǔn)溶液中,測(cè)得甲酰胺峰面積的平均值。
A2—兩針試樣溶液中,測(cè)得甲酰胺峰面積的平均值。
m1—稱取甲酰胺標(biāo)樣的質(zhì)量,g。
m2—稱取副產(chǎn)氨水試樣的質(zhì)量,g。
P—標(biāo)樣甲酰胺的純度,%。
選用色譜儀Agilent LC-1260(帶DAD二極管陣列檢測(cè)器)進(jìn)行全波長(zhǎng)光譜掃描,如圖3所示。當(dāng)波長(zhǎng)為195 nm時(shí),主峰甲酰胺有較強(qiáng)吸收,峰型對(duì)稱,并且主峰前后無相關(guān)雜質(zhì)峰干擾,所以通過篩選最終確定了195 nm為本方法測(cè)定的最佳檢測(cè)波長(zhǎng)。
為保證三氮唑等雜質(zhì)峰與主峰甲酰胺完全分離,本實(shí)驗(yàn)分別選取了不同比例的甲醇+緩沖鹽水溶液、乙腈+緩沖鹽水溶液等作為其流動(dòng)相,發(fā)現(xiàn)用乙腈+ 0.01 mol/L磷酸二氫鉀水溶液,各組分的色譜峰峰形對(duì)稱尖銳,有較好的分離度,且基線噪聲小,保留時(shí)間適宜,最終確定乙腈+0.01 mol/L磷酸二氫鉀水溶液(體積比2∶98)作為本試驗(yàn)方法的最佳流動(dòng)相。
分別移取5組不同體積的甲酰胺標(biāo)樣溶液,配成系列對(duì)照品溶液,進(jìn)樣5.0 μL(見表1)。用峰面積(y)為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度(x,mg/L)為橫坐標(biāo)繪制線性曲線(見圖4),線性方程為y=29.24x+4.791,相關(guān)系數(shù)為r=1.00,線性范圍為0.56~56.6 mg/L。該條件下最低檢測(cè)限為0.1 mg/L。
表1 線性關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖3 甲酰胺紫外吸收光譜圖
圖4 甲酰胺線性關(guān)系
隨機(jī)抽取了一批該產(chǎn)品的代表性試樣,分別稱量5個(gè)樣,采用以上選定的色譜條件進(jìn)行色譜檢測(cè),結(jié)果如表2所示,該方法的精密度很好,甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.003 1,變異系數(shù)為2.352%。
在已知含量的典型試樣中分別加入5組不同量的甲酰胺標(biāo)樣,進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定。結(jié)果甲酰胺的平均回收率可以達(dá)到99.59 %(見表3)。
表2 甲酰胺精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
表3 甲酰胺準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果